Трифторид бору

Трифторид бору
Хімічна формула	BF₃[1]
Канонічна формула SMILES	B(F)(F)F[1]
Енергія іонізації	2,5E−18 джоуль[2] і 2,5E−18 джоуль[3]
Дипольний момент	0 coulomb metre[3]
Стандартна молярна ентропія	254 ± 0,05 Дж / (моль·К)[4]
Температура плавлення	−196 ℉[2] і −126,8 °C[3]
Точка кипіння	−148 ℉[2] і −101 °C[3]
Тиск насиченої пари	5 066 250 Pa[2]
Розчинність	106 g/100 g[2]
Класифікація та маркування безпеки	NFPA 704: Standard System for the Identification of the Hazards of Materials for Emergency Response
Ідентифікатор PGCH	0062
Гранична порогова концентрація	3 mg/m³[2]
IDLH	69,25 mg/m³[2]
Маса	1,1E−25 кг[1]
Трифторид бору у Вікісховищі

Трифтори́д бо́ру — це бінарна неорганічна сполука з хімічною формулою BF₃. Фторид бору є токсичним безбарвним газом з різким запахом, димить на повітрі при взаємодії з вологою. BF₃ є кислотою Льюїса та універсальним будівельним блоком в органічному синтезі. Фторид бору має тригональну планарну структуру. D_3h симетрія підтверджується теорією ВЕПВО.

Трифторид бору має тригональну планарну симетрію з неповним електронним октетом в атомі Бору. Атоми фтору в BF₃ знаходяться у вершинах рівностороннього трикутника. F-B-F кут зв'язку 120° і всі чотири атоми в молекулі BF₃ знаходяться в одній площині. Оскільки електронегативність бору складає 2,04 і 3,98 для фтору, атоми фтору відтягують електронну густину на себе, таким чином утворюючи частково негативний заряд на атомі фтору (δ-) і частково позитивний на атомі бору (δ+). Різниця в електронегативності між атомом фтору і бору складає 1,94 і це робить зв'язок між бором та фтором полярним. Фторид бору не має дипольного моменту через високу симетрію даної сполуки. BF₃ є ізоелектронним до карбонатного аніона.

Трифторид бору отримують шляхом нагрівання суміші фтористого кальцію, борного ангідриду та концентрованої сульфатної кислоти:

3CaF₂ + B₂O₃ + 3H₂SO₄ → 2BF₃ + 3CaSO₄ + 3H₂O,

3CaF₂ + B₂O₃ + 6H₂SO₄ → 2BF₃ + 3Ca(HSO₄)₂ + 3H₂O.

Це найстаріший і найпоширеніший у лабораторній практиці спосіб. Ним користувався ще Деві, один із перших дослідників фтористого бору. Реакцію проводять зазвичай із застосуванням значного надлишку борного ангідриду (щоб уникнути утворення фтористого водню) та великого надлишку сульфатної кислоти.

Альтернативний спосіб одержання трифториду бору — це взаємодія триоксиду бору з елементарним вуглецем і фтором.

${\displaystyle \mathrm{B}{\phantom{A}}_2\mathrm{O}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{C}+3\mathrm{F}{\phantom{A}}_2⟶2\mathrm{B}\mathrm{F}{\phantom{A}}_3+3\mathrm{C}\mathrm{O}}$

В лабораторії трифторид бору отримують шляхом термічного розпаду бензин діазоінум тетрафтороборату.

${\displaystyle \mathrm{P}\mathrm{h}\mathrm{N}{\phantom{A}}_2\mathrm{B}\mathrm{F}{\phantom{A}}_4\stackrel{\text{t}}{\to }\mathrm{B}\mathrm{F}{\phantom{A}}_3+\mathrm{P}\mathrm{h}\mathrm{F}+\mathrm{N}{\phantom{A}}_2}$

Хімічні властивості BF₃ зумовлені здатністю приймати електронну пару і формувати координаційні ковалентні зв'язки. BF₃ формує комплекси типу [BX₄]^-.